2. Möjliggör virtuella världar och utökad interaktion i applikationer med hög effekt för industrin 5.0

Tillkomsten av Industry 5.0 markerar en betydande utveckling i det industriella landskapet, med betoning på hållbarhet, mänskligt centrerade tillvägagångssätt och motståndskraft. En av de mest centrala delarna i denna nya era är integrationen av virtuella världar och förstärkta interaktionsteknologier. Dessa tekniker omdefinierar inte bara effektfulla tillämpningar inom olika branscher utan är också avgörande för att stödja förverkligandet av Industry 5.0.

Uppkomsten av virtuella världar i industrin

Virtuella världar har övergått från att vara ett science fiction-begrepp till en påtaglig verklighet, på grund av mognaden hos underliggande tekniska byggstenar och anslutningsinfrastruktur. Dessa virtuella miljöer med hög kvalitet, som drivs av avancerade plattformar, mellanprogram, verktyg och enheter, kommer att revolutionera hur företag fungerar, förnyar, producerar och interagerar med kunder.

Mål och omfattning

Det primära målet inom denna sektor är att stödja utvecklingen och spridningen av avancerade virtuella teknologilösningar som är hållbara, motståndskraftiga och människocentrerade i sina design- och användarsammanhang. Tonvikten ligger på att skapa interaktiva, adaptiva och uppslukande upplevelser i dynamiska Industry 5.0-applikationssammanhang. Detta inkluderar innovationshantering, driftledning, samarbetande arbetsplattformar, snabb prototypframställning utan avfall i virtuella labb och distansarbete i utmanande miljöer.

Teknik i framkant

Flera tekniker leder denna transformation:

1. Artificiell intelligens: AI spelar en avgörande roll för att skapa intelligenta människocentrerade agenter för virtuella världar. Dessa agenter hjälper till att skripta adaptiva scenarier och ger mer intuitiva och tillgängliga uppslukande upplevelser.
2. Distributed Ledger Technology: Denna teknik är avgörande för säkra och transparenta transaktioner och digital tillgångshantering i virtuella världar, särskilt i multi-site Industry 5.0-applikationer.
3. Spatial Computing och platskartläggning: Dessa är avgörande för rumsligt medvetna applikationer, möjliggör exakt positionering av objekt och användare, och knyter virtuella upplevelser nära till fysiska platser.
4. Digitala tvillingar: Dessa är avgörande för motståndskraftig transportteknik och hållbara mobilitetssystem i städer, för att optimera prestanda och beslutsfattande i industriella sammanhang.
5. Wearables, Smart Textiles och Smart Objects: Dessa förbättrar användarinteraktion med virtuella världar och erbjuder realistiska, uppslukande eller förkroppsligade upplevelser med förbättrad ergonomi.
6. AR/VR-lösningar: Augmented Reality- och Virtual Reality-lösningar är avgörande för personalökning, experthjälp på distans och utvecklingshantering, inklusive färdighetsträning och kundintroduktion.

Utmaningar och möjligheter

Även om potentialen för virtuella världar i Industry 5.0 är enorm, finns det flera utmaningar och möjligheter som måste navigeras:

1. Integration med befintliga system: Integreringen av högriskinnovationer med toppmoderna byggstenar för övertygande demonstration på plats på marknader med stor inverkan är avgörande.
2. Uppgradering av färdigheter och talangattraktion: Virtuella världar ger en väg för kompetensuppgraderingar, attraktion av talanger, anställdas välbefinnande och kunskapsbevarande inom branschen.
3. Kostnadseffektivitet och resurseffektivitet: Dessa tekniker måste bevisa sitt värde när det gäller kostnadseffektivitet och resurseffektivitet för industrin.
4. Överensstämmelse med etiska standarder: Alla AI-modeller som utvecklas under detta initiativ måste överensstämma med EU-konceptet för pålitlig AI och relevanta etiska principer, såväl som utkastet till AI-lag.
5. Budgetanslag: En betydande budget på 50 miljoner euro är dedikerad till denna utmaning, som syftar till att skala upp banbrytande innovationer för plattformar, mellanprogram, verktyg och enheter.

Slutsats

Integreringen av virtuella världar och förstärkt interaktionsteknik i effektfulla applikationer är en viktig drivkraft för att förverkliga visionen om Industry 5.0. Med den rätta blandningen av innovation, etisk efterlevnad och strategisk implementering kommer dessa teknologier inte bara att förbättra industriell verksamhet utan också anpassa dem till principerna om hållbarhet, mänskligt centrerad och motståndskraftig.

3. Aktivera Smart Edge och Quantum Technology Components: The Future of Computing and Communication Systems

I strävan efter tekniska framsteg står integrationen av smart edge computing och kvantteknologikomponenter som en viktig gräns. Denna utveckling är inte bara en utveckling inom datoranvändning; det är en revolution som lovar att omforma landskapet för dator- och kommunikationssystem.

Uppkomsten av hybrid kvantumedge beräkningar

Hybrid quantum-edge computing representerar ett banbrytande datorparadigm. Den kombinerar kapaciteten och säkerheten hos edge computing med kraften hos kvantdatorer och kommunikation. Edge computing, som redan är en betydande aktör när det gäller att hantera beräkningskraven från fördröjningskänsliga applikationer, ger betydande datoranvändning och lagring till nätverkskanten, nära datakällor. I kombination med kvantdatorns oöverträffade möjligheter skapar det en synergi som förbättrar datorprestanda och datasäkerhet utöver vad som är möjligt med klassisk eller kvantdator enbart.

Quantum Computing: The Game Changer

Kvantberäkningar utnyttjar kvantfysik för att lösa komplexa problem i oöverträffade hastigheter. Till skillnad från konventionella datorer använder kvantdatorer qubits (kvantbitar), vilket avsevärt ökar processorkraften. Jakten på kvantöverhöghet, där kvantdatorer utför beräkningar utom räckhåll för konventionella datorer, har utlöst en global ras. Utmaningarna inom kvantberäkning inkluderar att förbättra qubit-stabiliteten mot brus och utveckla programvara för felkorrigering för att fixa qubit-fel.

Quantum Computing at the Edge

Ett anmärkningsvärt framsteg inom detta område är utvecklingen av mindre kvantenheter, besläktade med nuvarande CPU:er eller GPU:er, lämpliga för integration i befintliga superdatorcenter som kvantacceleratormoduler. Dessa moduler är kapabla att utföra kvanthastigheter för beräkningar vid källan, inklusive i distribuerad beräkning och mobila och edge-enheter. Quantum Brilliance, till exempel, fokuserar på diamant NV-centra, robusta qubits som fungerar vid rumstemperatur och är mindre mottagliga för miljöstörningar. Detta gör dem idealiska för edge-device quantum computing.

Förvandla industrier med Quantum-Edge Computing

Tillverkning och logistik

Inom tillverkning och logistik kan kvantedge computing optimera komplexa processer som produktionsplanering, lagerhantering och logistik i försörjningskedjan. Det kan avsevärt minska driftskostnaderna och förbättra effektiviteten genom databehandling i realtid och beslutsfattande vid kanten.

Hälsa och medicin

Inom hälso- och sjukvårdssektorn kan quantum-edge computing revolutionera medicinsk analys, diagnos och behandlingsplanering. Den kan behandla stora mängder medicinsk data snabbt, vilket leder till snabbare och mer exakta diagnoser och personlig medicin.

Cybersäkerhet

Skärningspunkten mellan kvantberäkning och kantberäkning har djupgående konsekvenser för cybersäkerhet. Kvantdatorer kan potentiellt dekryptera meddelanden som anses säkra enligt dagens standarder. Därför är övergången till postkvantkryptering (PQC) avgörande för att framtidssäkra datasäkerheten mot kvantberäkningshot.

Utmaningar och framtidsutsikter

Även om potentialen för kvantberäkning är enorm, måste flera utmaningar lösas:

1. Infrastrukturutveckling: Att bygga den nödvändiga infrastrukturen för kvantdatorer, inklusive kvantchips och supportutrustning, är kostsamt och tekniskt krävande.
2. Felkorrigering och stabilitet: Att förbättra stabiliteten hos qubits och utveckla effektiva felkorrigeringsmetoder är avgörande för den praktiska tillämpningen av kvantberäkning.
3. Quantum-As-A-Service (QaaS): Med tanke på komplexiteten och kostnaderna för kvantdatorer, kan QaaS-modeller, där kvantberäkningsmöjligheter nås över internet, bli en norm för forskning och industriella tillämpningar.
4. Integration och standardisering: Att integrera kvantteknik i befintlig IT-infrastruktur och standardisera dessa tekniker för utbredd användning är betydande hinder.

Slutsats

Integrationen av smart edge computing med kvantteknologikomponenter förebådar en ny era inom data- och kommunikationssystem. Den lovar oöverträffad processorkraft, förbättrad datasäkerhet och revolutionerande applikationer inom olika branscher. När vi navigerar i utmaningarna och utnyttjar möjligheterna kommer konvergensen av dessa teknologier utan tvekan att forma framtiden för datoranvändning.

4. Revolutionerande livsmedelsproduktion: Precisionsjäsning och alger

Livsmedelsproduktionens värld står på gränsen till en revolution med tillkomsten av precisionsjäsning och användningen av alger som hållbara livsmedelskällor. Denna innovativa metod för livsmedelsproduktion, särskilt med fokus på precisionsfermenteringstekniker och alger, representerar en betydande förändring mot mer hållbara, effektiva och miljövänliga metoder för att möta de globala livsmedelsbehoven.

The Rise of Precision Fermentation in Food Production

Precisionsfermentering, en metod för att producera genredigerade mikrober, jäst eller alger i kontrollerade miljöer, förändrar snabbt livsmedelsindustrin. Denna teknik möjliggör skapandet av specifika funktionella ingredienser som erbjuder ett alternativ till traditionella djur- och grödorbaserade källor. Den kännetecknas av dess förmåga att ersätta protein- och fettrika livsmedel från djur med mer hållbara alternativ, producerade på ett sätt som avsevärt minskar miljöpåverkan​​​.

Inverkan på näringsinnehåll

Mikroorganismer, inklusive alger, är en källa till högvärdiga kostkomponenter som fibrer, resistenta kolhydrater, vitaminer, mineraler, antioxidanter och andra funktionella ingredienser. Dessa komponenter spelar en avgörande roll för att upprätthålla tarmhälsa och stärka immuniteten. Dessutom kan precisionsjäsning producera ett brett utbud av näringsmässigt relevanta föreningar, inklusive långkedjiga fleromättade fettsyror, som i allmänhet är låga i traditionella animaliska produkter.

Alger: en hållbar supermat

Alger, särskilt mikroalger, blir alltmer erkända för sitt näringsvärde och hållbarhet. De är rika på proteiner, pigment, lipider, karotenoider och vitaminer, vilket gör dem till en mycket näringsrik och hållbar matkälla. Deras odling kräver inte stora områden med åkermark, och de kan odlas i en mängd olika miljöer, inklusive de med höga eller extrema resursbegränsningar​​.

Miljöfördelar och utmaningar

En av de viktigaste fördelarna med precisionsjäsning och algbaserad livsmedelsproduktion är deras minimala miljöpåverkan. Denna strategi för livsmedelsproduktion är i linje med målen för EU:s markuppdrag, EU:s gröna avtal och andra miljöinitiativ. Det erbjuder ett sätt att effektivt producera mat med låga utsläpp samtidigt som man sparar resurser.

Men att uppnå en storskalig produktion som konkurrerar med etablerade och billigare produkter som mejerimjölk är fortfarande en utmaning. Processförbättringar och fortsatt innovation krävs för att öka den kommersiella livskraften för dessa teknologier.

Regulatoriskt landskap och konsumentacceptans

Den regulatoriska miljön för precisionsjäsning och algbaserade livsmedel utvecklas. Det finns ett behov av tydlighet i säkerhetsstandarder och regulatoriska processer för att underlätta marknadstillträde. Antagandet av dessa tekniker är också beroende av konsumenternas acceptans och förståelse för deras fördelar. Att engagera sig med konsumenter, särskilt yngre generationer, och att utbilda dem om värdet av dessa innovativa matkällor är avgörande​​.

Framtiden för livsmedelsproduktion

Integreringen av precisionsjäsning och alger i livsmedelsproduktion är redo att förändra den globala livsmedelsindustrin. Det erbjuder en väg till mer hållbar, lokaliserad och miljövänlig livsmedelsproduktion. När vi går framåt kan innovationer inom dessa områden spela en avgörande roll för att ta itu med den globala livsmedelsosäkerheten och miljöutmaningar, och omforma våra livsmedelssystem till det bättre.

5. Avslöja medicinens framtid: Monoklonal antikroppsbaserad terapi för nya varianter av nya virus

I den moderna medicinens område har monoklonala antikroppar (mAbs) dykt upp som centrala verktyg i kampen mot nya varianter av framväxande virus. Denna innovativa metod för terapi är särskilt avgörande för att ta itu med snabbt utvecklande patogener, där traditionella metoder kan misslyckas. När vi fördjupar oss i tekniken och implikationerna av mAb-baserade behandlingar, blir det tydligt att detta område inte bara är en vetenskaplig strävan utan en ledstjärna av hopp i vår pågående kamp mot virussjukdomar.

Utvecklingen och effekten av mAbs

Monoklonala antikroppar är laboratorieproducerade molekyler konstruerade för att fungera som ersättningsantikroppar som kan återställa, förstärka eller efterlikna immunsystemets attack mot celler. De har varit en del av terapeutiska strategier för olika sjukdomar, inklusive cancer, autoimmuna sjukdomar och på senare tid, infektionssjukdomar som COVID-19. Under SARS-CoV-2-pandemin fick flera mAbs tillstånd för akut användning, vilket visade deras effektivitet i att neutralisera viruset och minska antalet sjukhusvistelser​​.

Ta itu med oroande varianter

Den ständigt föränderliga naturen hos virus, såsom SARS-CoV-2, utgör en betydande utmaning. Varianter med mutationer i kritiska områden, som spikeproteinet, har visat en ökad risk för överföring och minskad neutralisering av befintliga monoklonala antikroppsterapier. Denna pågående utveckling kräver utveckling av bredspektrum-mAbs som effektivt kan rikta in sig på dessa nya varianter.

Löftet om "superantikroppar"

De senaste framstegen har lett till konceptet "superantikroppar" - mAbs med förbättrad affinitet och bredd, som kan neutralisera ett brett spektrum av varianter. Till exempel har bland annat sotrovimab och ADG20 visat sig lovande i kliniska prövningar, och erbjudit potenta neutraliseringsförmåga mot olika SARS-CoV-2-varianter. Denna utveckling markerar ett viktigt steg mot en mer motståndskraftig terapeutisk strategi mot nya virala hot.

Att övervinna motstånds- och flyktmutationer

En kritisk aspekt av mAb-terapi är dess förmåga att anpassa sig till virala mutationer. Forskning har visat att vissa varianter kan utveckla flyktmutationer, vilket gör dem resistenta mot vissa mAbs. Att förstå och förutsäga dessa mutationer är avgörande för att utveckla mer effektiva och varaktiga terapeutiska interventioner.

Kliniska tillämpningar och utmaningar

mAb-baserade terapier har visat betydande potential i kliniska miljöer, särskilt för patienter med lindriga symtom, och därigenom minska belastningen på sjukvårdssystemen. Det finns dock utmaningar med att administrera dessa terapier, inklusive behovet av intravenös infusion och att säkerställa snabb behandling efter infektion.

MAbs:s roll i framtida pandemier

Ser man framåt kommer monoklonala antikroppar att spela en avgörande roll i pandemiberedskap och precisionsmedicin. Deras förmåga att snabbt utvecklas och skräddarsys för specifika patogener gör dem till en ovärderlig tillgång i vår medicinska arsenal mot framtida virusutbrott.

Slutsats

Utvecklingen av monoklonala antikroppsbaserade läkemedel för nya varianter av framväxande virus är ett bevis på de anmärkningsvärda framstegen inom medicinsk vetenskap. Den belyser synergin mellan innovativ bioteknik och en djup förståelse av immunologi. Allt eftersom forskning och utveckling inom detta område fortsätter, står vi bättre rustade för att möta utmaningarna från framväxande virussjukdomar, värna om global hälsa och bana väg för en framtid där utbrott snabbt och effektivt kan begränsas.

6. Återuppfinna förnybar energi: från materialutveckling till återvinning

Jakten på hållbara energilösningar har lett till ett betydande fokus på hela värdekedjan av förnybara energikällor. Detta inkluderar utveckling av material, effektiv användning av dessa resurser och återvinning av komponenter för att säkerställa en miljövänlig livscykel. Utmaningen ligger i att skapa ett system där varje led i värdekedjan för förnybar energi bidrar till hållbarhet.

Framväxten av förnybar energi och dess materiella krav

Förnybara energikällor, särskilt sol- och vindkraft, har upplevt en exponentiell tillväxt. Denna tillväxt medför dock utmaningar, särskilt inom materialförsörjning och leveranskedja. Till exempel är produktionen av polykisel, en nyckelkomponent i solpaneler, kraftigt koncentrerad till vissa regioner, vilket gör leveranskedjan sårbar för störningar. Behovet av hållbar utvinning av tekniska material som litium, kobolt och sällsynta jordartsmetaller, som är avgörande för förnybar energiinfrastruktur, blir också allt viktigare​​.

Innovation inom materialutveckling

Utvecklingen av nya material för förnybar energiteknik är avgörande för att minimera miljöpåverkan. Innovationer inom detta område fokuserar inte bara på effektiviteten och effektiviteten hos dessa material utan också på deras hållbarhet och förmåga att återvinnas. Till exempel får återvinning av kompositmaterial som används i förnybar energiteknik uppmärksamhet på grund av dess potential att minska avfallet och upprätthålla en cirkulär ekonomi​​.

Utmaningen med återvinning inom förnybar energi

Återvinning av komponenter i förnybara energisystem, såsom solpaneler och vindkraftverk, är en komplex utmaning. Dessa system innehåller ofta en blandning av olika material, vilket gör återvinning till en tekniskt krävande process. Initiativ som Wind Turbins Materials Recycling Prize uppmuntrar dock utvecklingen av innovativ återvinningsteknik. Dessutom är företag som Umicore banbrytande för återvinningsmetoder för litiumjonbatterier, en nyckelkomponent i elfordon och energilagringssystem.

Cirkulär ekonomi inom förnybar energi

Konceptet med en cirkulär ekonomi är avgörande inom sektorn för förnybar energi. Det betonar behovet av att designa förnybar energiteknik med återvinning i åtanke, använda förnybara material och säkerställa att uttjänta produkter återvinns effektivt. Detta tillvägagångssätt är avgörande för att minimera miljöpåverkan från förnybara energisystem och göra dem verkligt hållbara​​.

Policy och globala värdekedjor

Övergången till förnybar energi omformar globala värdekedjor. Länder som driver grön energipolitik ger sig själva en konkurrensfördel genom att attrahera multinationella företag och utländska direktinvesteringar. För att stödja denna förändring bygger regeringar infrastrukturer för förnybar energi och upprättar policyer som uppmuntrar hållbara metoder i hela värdekedjan.

Framtida prospekt

Sektorn för förnybar energi befinner sig i ett avgörande ögonblick. Att säkerställa full hållbarhet i hela dess värdekedja, från materialutveckling till återvinning, kommer att driva på en snabb avkolning av den globala ekonomin. När vi bygger en nettonollekonomi är det absolut nödvändigt att överväga de sociala och miljömässiga effekterna av förnybar energi, inte bara dess förmåga att minska utsläppen av växthusgaser.

Sammanfattningsvis är hela värdekedjan för förnybar energi, från materialutveckling till återvinning, avgörande för att uppnå hållbara energilösningar. Genom att fokusera på innovativa material, effektiva försörjningskedjor och effektiva återvinningsmetoder kan sektorn för förnybar energi leda vägen inom miljömässig hållbarhet och ekonomisk tillväxt.

Artiklarna som finns på Rasph.com återspeglar åsikterna från Rasph eller dess respektive författare och återspeglar inte på något sätt åsikter som innehas av Europeiska kommissionen (EC) eller European Innovation Council (EIC). Den tillhandahållna informationen syftar till att dela perspektiv som är värdefulla och potentiellt kan informera sökande om bidragsfinansieringssystem som EIC Accelerator, EIC Pathfinder, EIC Transition eller relaterade program som Innovate UK i Storbritannien eller Small Business Innovation and Research Grant (SBIR) i Förenta staterna.

Artiklarna kan också vara en användbar resurs för andra konsultföretag i bidragsutrymmet samt professionella bidragsskribenter som anställs som frilansare eller är en del av ett litet och medelstort företag (SME). EIC Accelerator är en del av Horizon Europe (2021-2027) som nyligen har ersatt det tidigare ramprogrammet Horizon 2020.

Denna artikel skrevs av ChatEIC. ChatEIC är en EIC Accelerator-assistent som kan ge råd om att skriva förslag, diskutera aktuella trender och skapa insiktsfulla artiklar om en mängd olika ämnen. Artiklarna skrivna av ChatEIC kan innehålla felaktig eller föråldrad information.

Är du intresserad av att anlita en författare för att ansöka om bidrag i EU?

Hör gärna av dig här: Kontakt

Letar du efter ett utbildningsprogram för att lära dig hur du ansöker till EIC Accelerator?

Hitta den här: Träning